RegenLab
غير مصنّف

البلاعم المرتبطة بالدهون في مقاومة أوسيميرتينيب والنقائل السحائية في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC)

2024-08-15

البلاعم المرتبطة بالدهون المرتبطة بمقاومة أوسيميرتينيب والنقائل السحائية في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC)

Just a moment…

www.cell.com

Lipid-associated macrophages for osimertinib resistance and leptomeningeal metastases in NSCLC
البلاعم المرتبطة بالدهون المرتبطة بمقاومة أوسيميرتينيب والنقائل السحائية في NSCLC

اسم المجلة وسنة النشر
Cell Reports, 2024

المؤلف الأول والأخير
Yang-Si Li, Yi-Long Wu

الجهة المنتسبة الأولى
Guangdong Lung Cancer Institute, Guangdong Provincial People’s Hospital (Guangdong Academy of Medical Sciences), Southern Medical University, Guangzhou, China

الملخص
لتوضيح دور البلاعم المرتبطة بالدهون في مقاومة أوسيميرتينيب والنقائل السحائية (LM) في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC)، أُجري تسلسل الحمض النووي الريبي وحيد الخلية للسائل النخاعي (CSF). في الـ LM، تأكد عدم تجانس البلاعم ذات الخصائص المثبطة للمناعة، وتبيّن أن مجموعة فرعية محددة من البلاعم المرتبطة بالدهون (RNASE1_M) تشارك في مقاومة أوسيميرتينيب وفي تطور الـ LM.

الخلفية
تكون النقائل السحائية في الـ NSCLC بارزة بشكل خاص بعد ظهور مقاومة أوسيميرتينيب، والخيارات العلاجية لها محدودة. وعلى وجه الخصوص، يُعتقد أن التهرب المناعي عامل في مقاومة أوسيميرتينيب، لكن الآليات التفصيلية المتعلقة بذلك تظل غير واضحة.

الطرق
أُجري تسلسل الحمض النووي الريبي وحيد الخلية باستخدام السائل النخاعي من مرضى NSCLC الحاملين لطفرات EGFR. شملت الدراسة مرضى ذوي مرض تقدّمي ومرضى لم يتلقوا علاجًا من قبل، وأُجري توصيف وتحليل وظيفي لمجموعات الخلايا.

النتائج
أكدت الدراسة أن البلاعم المرتبطة بالدهون ازدادت لدى مرضى الـ LM، وتبيّن على وجه الخصوص أن النمط الفرعي RNASE1_M يرتبط بمقاومة أوسيميرتينيب. علاوة على ذلك، تبيّن أن بروتين MDK (Midkine) يحفّز استقطاب هذه البلاعم.

المناقشة
تتيح هذه الدراسة فهمًا شاملًا للبيئة المناعية في النقائل السحائية لدى مرضى NSCLC، وقد أوضحت على وجه الخصوص دور البلاعم المرتبطة بمقاومة أوسيميرتينيب. ويشير ذلك إلى إمكانية وجود أهداف علاجية جديدة.

الجدّة مقارنةً بالأبحاث السابقة
هناك جدّة في تحديد البلاعم المرتبطة بالدهون في النقائل السحائية وفي إظهار ارتباطها بمقاومة أوسيميرتينيب. علاوة على ذلك، تم تحديد دور بروتين MDK حديثًا.

القيود
لهذه الدراسة قيود من حيث إن حجم عينتها صغير وإنها تقتصر على عينات السائل النخاعي. ولمعالجة ذلك، أُجري دمج للبيانات الموجودة والتحقق في مجموعات (أتراب) مستقلة.

التطبيقات المحتملة
يمكن تطبيق النمط الفرعي RNASE1_M وبروتين MDK اللذين تم تحديدهما في هذه الدراسة كأهداف علاجية مستقبلية وكواسمات إنذارية.

ما هو أوسيميرتينيب؟

أوسيميرتينيب (Osimertinib) هو مثبّط لكيناز التيروسين الخاص بـ EGFR (TKI) من الجيل الثالث، يُستخدم بشكل رئيسي لعلاج سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC). وهو فعّال بشكل خاص ضد سرطانات الرئة التي تحمل طفرات جين EGFR (مثل حذف الإكسون 19 وطفرة L858R)، كما أنه فعّال أيضًا ضد الأورام الحاملة لطفرة T790M التي تمنح مقاومة لمثبّطات TKI من الجيلين الأول والثاني.

يرتبط أوسيميرتينيب بنطاق كيناز التيروسين الطافر لـ EGFR ويثبّط نشاطه، مما يكبح تكاثر الخلايا السرطانية. كما أن لديه القدرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي، ويُستخدم أحيانًا لعلاج النقائل إلى الجهاز العصبي المركزي (النقائل السحائية والنقائل الدماغية). يُستخدم أوسيميرتينيب على نطاق واسع كعلاج قياسي، لا سيما لدى مرضى NSCLC المتقدم أو النقيلي الإيجابي لطفرة EGFR.

ما هي البلاعم المرتبطة بالدهون (RNASE1_M)؟

البلاعم المرتبطة بالدهون (RNASE1_M) هي نمط فرعي من البلاعم يعبّر بشدة عن جينات محددة مرتبطة باستقلاب الدهون، وترتبط على وجه الخصوص بمقاومة أوسيميرتينيب وبتقدّم النقائل السحائية (LM) في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC). تمتلك هذه البلاعم خصائص مثبطة للمناعة وتؤدي دورًا في تعزيز التهرب المناعي داخل البيئة الدقيقة للورم.

تعبّر بلاعم RNASE1_M بشدة عن جينات مشاركة في استقلاب الدهون (مثل APOE وPLA2G7) وجينات مرتبطة بتحلّل الكولاجين والاستجابة لنقص الأكسجين. ومن خلال ذلك، يُعتقد أنها تعزز نمو الورم وتزيد المقاومة لمثبّطات كيناز التيروسين الخاصة بـ EGFR مثل أوسيميرتينيب.

علاوة على ذلك، تبيّن أن استقطاب بلاعم RNASE1_M يُحفّز بواسطة بروتين يُسمى MDK (Midkine) تفرزه الخلايا الورمية، ويسهم هذا التفاعل في تكوين بيئة مثبطة للمناعة. ولذلك، تجذب بلاعم RNASE1_M الاهتمام لما لها من إمكانية كهدف علاجي جديد.

وصف شامل للبلاعم المرتبطة بالدهون

البلاعم المرتبطة بالدهون (Lipid-associated macrophages، LAM) هي مجموعة من البلاعم المتخصصة المرتبطة ارتباطًا وثيقًا باستقلاب الدهون، وتؤدي أدوارًا مهمة في بيئات مرضية متنوعة مثل الأورام والالتهاب المزمن والأمراض الاستقلابية. توجد هذه البلاعم بشكل رئيسي في النسيج الدهني والبيئات الغنية بالدهون، وتشارك في امتصاص الدهون واستقلابها وتخزينها.

الخصائص

  1. ملف التعبير الجيني: تعبّر LAM بشدة عن جينات مرتبطة باستقلاب الدهون. وتشمل هذه البروتين الشحمي E (APOE)، والبروتين الرابط للأحماض الدهنية (FABP)، والبروتين المُجلكَل (LGALS3)، والفوسفوليباز (PLA2G7).

  2. الوظيفة:

    • امتصاص الدهون وتخزينها: تمتلك LAM القدرة على امتصاص الدهون في المصل وتراكمها داخليًا. ولهذا السبب، يكون نشاطها مرتفعًا بشكل خاص في الأماكن الغنية بالدهون، مثل النسيج الدهني ولويحات تصلب الشرايين والبيئة الدقيقة للورم.
    • التنظيم المناعي: غالبًا ما تمتلك LAM خصائص مثبطة للمناعة، وتؤدي في البيئة الدقيقة للورم دورًا في تعزيز التهرب المناعي للخلايا الورمية.
  3. الدور المرضي:

    • البيئة الدقيقة للورم: تؤدي LAM داخل الأورام دورًا في تعزيز نمو الورم وتقدّمه، وتمارس على وجه الخصوص وظائف مثبطة للمناعة لمساعدة الخلايا الورمية على الإفلات من المراقبة المناعية. على سبيل المثال، في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC) الحامل لطفرات EGFR، أُبلغ عن أن LAM تسهم في اكتساب مقاومة أوسيميرتينيب.
    • تصلب الشرايين: تؤثر LAM في لويحات تصلب الشرايين على تكوّن اللويحة واستقرارها، وتشارك في خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.
    • السمنة والأمراض الاستقلابية: في النسيج المصاب بالسمنة، تنظّم LAM إفراز السيتوكينات الالتهابية وتشارك في نشوء مقاومة الإنسولين والسكري.
  4. العوامل المنظِّمة: تُنظَّم وظيفة LAM ونمطها الظاهري بواسطة عوامل تفرزها الخلايا الورمية والخلايا المحيطة الأخرى. على سبيل المثال، تبيّن أن عوامل نمو مثل Midkine (MDK) تحفّز استقطاب LAM وتعزز التهرب المناعي للورم.

الأهمية كهدف علاجي محتمل

نظرًا لأن LAM تؤدي أدوارًا مهمة في تنظيم البيئة الدقيقة للورم والالتهاب المزمن، يجري بحث استراتيجيات علاجية جديدة تستهدف هذه البلاعم. وعلى وجه الخصوص، يُؤمَل أن يؤدي التحكم في نشاط LAM بالاشتراك مع مثبّطات نقاط التفتيش المناعية إلى تعزيز الاستجابة المناعية ضد الأورام.

قد يسهم الفهم الشامل لـ LAM في تطوير علاجات جديدة في علاج السرطان وإدارة الأمراض المزمنة.

ما علاقة LAM بتجدد الأعصاب؟

العلاقة بين البلاعم المرتبطة بالدهون (LAM) وتجدد الأعصاب مجال جذب الاهتمام في الأبحاث الحديثة. LAM هي بلاعم مشاركة في استقلاب الدهون، وتشارك بشكل رئيسي في تنظيم البيئة الدقيقة للورم والالتهاب المزمن، لكنها قد تؤدي أيضًا أدوارًا مهمة في الجهاز العصبي.

العلاقة بين LAM وتجدد الأعصاب

  1. استقلاب الدهون في الجهاز العصبي وLAM: النسيج العصبي، لا سيما في الجهاز العصبي المركزي (CNS)، غني بالدهون، واستقلاب الدهون ضروري لوظيفة الخلايا العصبية والحفاظ على صحتها. تشارك LAM في تنظيم استقلاب الدهون هذا، وقد تؤثر على عملية تجدد الأعصاب. على سبيل المثال، يمكن تصوّر أن LAM تمتص الدهون وتعالجها حول الخلايا العصبية وتزوّدها بالطاقة والمكوّنات اللازمة لتجدد الخلايا العصبية وإصلاحها.
  2. الالتهاب وتجدد الأعصاب: تؤدي الاستجابة الالتهابية بعد إصابة العصب دورًا مزدوجًا في عملية التجدد. فمن ناحية، يعيق الالتهاب المفرط تجدد الأعصاب، لكن الالتهاب المعتدل يعزز إزالة الموقع المصاب وعملية التجدد. وقد تعمل LAM كبلاعم مضادة للالتهاب، فتدعم تجدد الأعصاب مع التحكم في الاستجابة الالتهابية.
  3. تنظيم الخلايا الداعمة بواسطة LAM: في الجهاز العصبي المركزي، تتفاعل البلاعم مع الخلايا الدبقية الصغيرة (الميكروغليا) والخلايا النجمية، وتؤدي دورًا في تهيئة البيئة اللازمة لتجدد الأعصاب. ويمكن لـ LAM أن تؤثر على هذه الخلايا الداعمة وتعزز تجدد الخلايا العصبية بشكل مباشر أو غير مباشر.
  4. الأهمية السريرية وتقدّم البحث: لا تزال العلاقة بين LAM وتجدد الأعصاب مجال بحث في طور النمو، لكن يُتوقع مستقبلًا تطوير علاجات جديدة تستهدف LAM في علاج إصابات الأعصاب والأمراض التنكسية العصبية. وعلى وجه الخصوص، قد يوفّر فهم كيف تعزز LAM تجدد الأعصاب أو تثبّطه أساسًا لوضع استراتيجيات علاجية أكثر فعالية.

قد تؤدي LAM أدوارًا مهمة ليس في استقلاب الدهون فحسب، بل أيضًا في عملية تجدد الأعصاب، ويمكن أن تكون عوامل تنظيمية مهمة في الآليات التي تعزز التجدد والإصلاح بعد إصابة العصب. ويُؤمَل أن توضّح الأبحاث المستقبلية بشكل أكبر العلاقة المحددة بين LAM وتجدد الأعصاب، فضلًا عن إمكانيات العلاجات التي تستفيد من ذلك.

ما علاقتها بالبلاعم من نوع M2؟

ترتبط البلاعم المرتبطة بالدهون (LAM) ارتباطًا عميقًا بالبلاعم من نوع M2. تُعرف البلاعم M2 كبلاعم مضادة للالتهاب وتشارك في إصلاح الأنسجة وتثبيط المناعة وتقدّم الورم، بينما تمتلك LAM بالمثل خصائص مثبطة للمناعة، وتُصنّف كنمط فرعي ذي خصائص متخصصة في استقلاب الدهون.

العلاقة بين البلاعم M2 وLAM

  1. الاستقطاب والوظيفة: تكون البلاعم M2 في حالة «تنشيط بديل» تعزز تثبيط الالتهاب وإصلاح الأنسجة، وتفرز سيتوكينات مضادة للالتهاب (مثل IL-10 وTGF-β). وLAM، شأنها شأن البلاعم M2، لها أيضًا دور مضاد للالتهاب وتشارك على وجه الخصوص في امتصاص الدهون واستقلابها. تمارس هذه البلاعم تأثيرات مثبطة للمناعة في البيئة الدقيقة للورم وفي مواقع الالتهاب المزمن، وقد تساعد على نمو الورم وتقدّمه.
  2. تشابه التعبير الجيني: غالبًا ما يكون لدى LAM والبلاعم M2 ملف تعبير جيني مشترك. على سبيل المثال، CD206 (MRC1) وCD163، وهما واسمان للبلاعم M2، قد يُعبَّر عنهما بشدة في LAM أيضًا. ويشير ذلك إلى أن LAM مجموعة فرعية من البلاعم M2.
  3. العلاقة باستقلاب الدهون: ترتبط البلاعم M2 ارتباطًا وثيقًا باستقلاب الدهون. ففي البيئات التي يكون فيها استقلاب الدهون نشطًا، تتمايز البلاعم M2 إلى LAM بسهولة أكبر، ويتعزز على وجه الخصوص التعبير عن الجينات المرتبطة باستقلاب الدهون (مثل APOE وFABP5). ومن خلال ذلك، تسهم LAM في تقدّم الأورام والأمراض الالتهابية عبر استقلاب الدهون.
  4. الدور في البيئة الدقيقة للورم: تؤدي البلاعم M2 دورًا في تعزيز التهرب المناعي للورم في البيئة الدقيقة للورم وتعزز تقدّم الورم. وبالمثل، تمتلك LAM أيضًا تأثيرات مثبطة للمناعة في البيئة الدقيقة للورم وتؤدي دورًا في مساعدة الخلايا الورمية على الإفلات من الجهاز المناعي. وعلى وجه الخصوص، فيما يتعلق بمقاومة أوسيميرتينيب في سرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة (NSCLC) الحامل لطفرات EGFR، تبيّن أن LAM، بامتلاكها خصائص البلاعم M2، تعزز مقاومة العلاج.

غالبًا ما تُصنّف LAM كنمط فرعي من البلاعم M2 أو كجزء منها، والاثنتان مرتبطتان بقوة من حيث مشاركتهما في تثبيط المناعة وإصلاح الأنسجة واستقلاب الدهون. وعلى وجه الخصوص، في بيئات الأورام والالتهاب المزمن، يُفهم أن البلاعم M2 تتمايز إلى LAM، فتكوّن بيئة مثبطة للمناعة عبر استقلاب الدهون، وتسهم في تقدّم المرض.

ما الفرق بين M2 وLAM؟

البلاعم M2 والبلاعم المرتبطة بالدهون (LAM) كلتاهما نمطان فرعيان من البلاعم تؤديان أدوارًا مثبطة للمناعة، لكنهما تختلفان في عدة نواحٍ. وفيما يلي الفروق الرئيسية.

1. التعريف والخصائص

2. التعبير الجيني والوظيفة

3. التوزع النسيجي والبيئة

4. الأهمية السريرية

تمتلك البلاعم M2 وLAM كلتاهما خصائص مثبطة للمناعة، لكن LAM تختلف في كونها متخصصة على وجه الخصوص في استقلاب الدهون. فبينما تمتلك البلاعم M2 وظائف تنظيمية مناعية أوسع وتؤدي أدوارًا في حالات مرضية متنوعة، تمتلك LAM أدوارًا متخصصة في استقلاب الدهون وبيئة الورم. وفهم هذه الفروق مهم في فهم مرضية الداء وفي تطوير علاجات جديدة.

ما نوع تحليل الخلية الواحدة الذي يُجرى؟

تحليل الخلية الواحدة هو تقنية لتحليل ملف التعبير الجيني للخلايا الفردية، وهو مفيد على وجه الخصوص لفهم مجموعات الخلايا عالية التغايُر. وفيما يتعلق بتحليل الخلية الواحدة المذكور في الأدبيات، تُستخدم التقنيات التالية.

1. تسلسل الحمض النووي الريبي وحيد الخلية (scRNA-seq)

2. توصيف عناقيد الخلايا

3. تحليل مسارات التعبير وتحليل المسار التطوّري

4. تحليل التفاعلات بين الخلايا

5. تحديد التعبير الجيني الخاص بالنمط الفرعي والعوامل المنظِّمة

في هذه الدراسة، استُخدمت تقنيات تحليلية متنوعة تتمحور حول تسلسل الحمض النووي الريبي وحيد الخلية، وحُلِّل بشكل شامل تغايُر البلاعم في السائل النخاعي لسرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة والآليات المشاركة في مقاومة العلاج. ومن خلال ذلك، يتقدّم الفهم التفصيلي على مستوى الخلايا الفردية، ويُؤمَل أن يؤدي ذلك إلى اكتشاف أهداف علاجية جديدة.

ما الأجهزة المستخدمة؟

في هذه الدراسة، استُخدمت الأجهزة والبرمجيات التالية لإجراء تسلسل الحمض النووي الريبي وحيد الخلية (scRNA-seq):

الأجهزة

البرمجيات

عملت هذه الأجهزة والبرمجيات معًا لإجراء تحليل تفصيلي للتعبير الجيني على مستوى الخلية الواحدة، وأُجري تحديد الأنماط الفرعية للبلاعم المرتبطة بمقاومة أوسيميرتينيب والنقائل السحائية، وهو هدف الدراسة.